Bark − en outnyttjad naturresurs med stor potential

Johan Larsbrink, docent på avdelningen för industriell bioteknik på Chalmers, har fått anslaget Ascending Investigator från Novo Nordisk Fonden på drygt 15 miljoner kronor för att under fem år undersöka mikrobiell nedbrytning av bark och utveckla verktyg för att utvinna intressanta ämnen ur barken.

Varför är nedbrytning av bark intressant?

− Alla känner till bark, ner till minsta småbarn − men vi vet mycket lite om hur den bryts ner i naturen. Det tycker jag är ganska förvånande. Varje år produceras flera miljoner ton bark som en sidoström inom skogsindustrin och det mesta eldas upp då man inte har strategier för att förädla den vidare. Att elda bark är inte speciellt energieffektivt då den har ett högt innehåll av vatten, men bark innehåller också stora mängder så kallade extraktivämnen som gör den intressant. Extraktivämnena är en viktig del av trädets försvar mot yttre påverkan såsom angrepp från insekter och mikroorganismer. Vilka extraktivämnen som finns i barken ser ofta väldigt olika ut beroende på vilket träd det kommer ifrån, säger Johan Larsbrink.

Mikroorganismer som bryter ner bark följs över tid

I projektet som startar i augusti 2024 kommer forskarna att följa olika grupper – och enskilda arter – av mikroorganismer som kan växa på bark och bryta ner den, för att få grundläggande kunskaper om hur processen ser ut över tid. Genom detta kan man identifiera vilka enzymer som mikroorganismerna använder sig av för att modifiera eller bryta ner barken, och särskilt extraktivämnena är då av intresse.

I din grupp har ni tidigare tittat på granbark – vad fokuserar ni på i detta projekt?

− Ja, det här nya projektet har sitt ursprung i det banbrytande arbete som gjordes av min tidigare doktorand, Amanda Ristinmaa, där hon fokuserade på gran. Vi ska nu bredda studierna och även titta på nedbrytning av bark från andra träd, både barrträd och lövträd som björk. Förhoppningsvis kan vi även inkludera eukalyptusbark i ett samarbete med Brazilian Biorenewables National Laboratory (LNBR) i Brasilien. Dessutom ska vi göra om våra granbarksförsök och se om vi ser liknande resultat som i tidigare studier, eller om resultaten är beroende av vilket parti av bark som undersöks. Vi vill gärna se om det finns mikroorganismer som är specialiserade för nedbrytning av bark från barrträd eller lövträd, eller om det snarare finns mer generella barknedbrytare. I studien kan vi alltså få en bra bild över nedbrytningen av olika sorters träd och miljöer.

Kan leda till nya, hållbara produkter

När man har identifierat enzymer som är inblandade nedbrytningen kan dessa användas som verktyg för att rena extraktivämnen – eller för att modifiera dem i syfte att till exempel skapa nya material.

− Precis som när vi använder biologiska verktyg för att omvandla lignocellulosa från trä eller jordbruksrester till produkter som biobränslen, skulle barkens olika intressanta extraktivämnen kunna användas, till exempel för att skapa nya polymerer till biobaserade plaster eller bindemedel. Sådana produkter skulle kunna ersätta en del av de fossilbaserade, icke-hållbara, produkter som finns ute på marknaden. 

Hur ser skogsindustrin på projekt som vill ta vara på barkens outnyttjade potential?

− Vi samarbetar med industrier som gärna bidrar med bark till våra försök. När projektet startar i augusti är det främst på grundforskningsnivå, där industrin kanske inte snabbt kan dra någon nytta av resultaten, men vi ingår i olika nätverk där forskare och industrin möts och där kan vi diskutera vad våra resultat kan leda till i förlängningen. Omkring tio procent av barken som används i industrin idag uppskattas gå till spillo på grund av mikrobiell nedbrytning under lagringsprocessen, så grundläggande förståelse av vad som händer i barkhögarna skulle också kunna vara värdefull kunskap för att minska svinn.

Vad innebär anslaget från Novo Nordisk Fonden för din forskning?

− Ett sådant här anslag ger oss kontinuitet i projektet och en fin möjlighet att komma lägre i vår målsättning. Det roligaste är att anslaget möjliggör flera rekryteringar, i detta fall två doktorander och en postdok, som kan arbeta tillsammans på samma större idé under en längre period.  Det innebär förstås också stöd för fortsatta internationella samarbeten, säger Johan Larsbrink. 

Läs mer om Johan Larsbrinks forskning

• Vad händer med julgranen efter storhelgerna?
• De utvecklar jäst för hållbar bioindustri 
• Enzymforskning bäddar för hållbara biobränslen
• Enzymforskare tar plats i Sveriges unga akademi 
• Larsbrink forskargrupp